多台柴发机组并机和大电切换的控制逻辑

摘要：怎生**整个供电机构的安全将是数据中心建设所面临和思考的重大问题，随着当前大参数中心建设的规模、等级、供电机构的复杂程度越来越高，在整个供电机构的安全供电和安全运维上，仅仅依赖于柴油发电机组运维人员的经验、技能水平的以往人工操作显然已无法满足大中型参数中心在供电产生损坏时，能够在要素有限的情况下快速恢复供电这一重要需求。

当数据中心10kV供电机构可能发生各种不一样事故场景，如电网正常、一路大电失电、两路大电失电、后备电源失电、市电保护跳闸、馈线保护跳闸、开关拒分拒合、按照供电工艺要点，预先设置与之对应的应急切换举措，当损坏产生时系统自动根据事故场景进行逻辑判断，完成预案设置的10kV装置损坏报警、备自投、自动投切等自动控制功用，实现系统尽快恢复供电，快速的指导运维人员处理供电装置在运行流程中发生的不一样损坏，减小故障时由运维人员手动操作导致的误预判、误使用。使运维更加大概便捷，使机构更加安全可靠，致力于提升参数中心整个系统持续运转的安全可靠性。

数据中心是为集中放置的电子信息装备提供运行环境的建筑场所，是推行“互联网+”战略发展的重要支撑平台，近些年来蓬勃发展，规模和数量延迟迅速。对于数据中心的供电装置，《数据中心布置规范》gb50174-2017要求，a级数据中心需要“具备双重电网”，同时“宜配备柴发机组作为后备电源”。为确保数据中心可靠、完备、正常的柴发机组备载电源发输配电要点，要求变压器、柴发机组、高低压开关柜等发输配电装置可靠作业，同时功用完备的柴油发电机组监控系统可以持续收集和管理装备的运转状态，便于集中控制管理，进一步**可靠安全运转。

目前，数据中心后备电源机构多台柴油发电机组并机使用时，传统的方法为通过设置优先级来控制优先级别较高的机组进行并车，这种方法并机的时间受优先级高的机组影响，甚至会造成优先级别偏低的机组不能进行并联。

10kV反措预案控制机构的布置，严格遵循参数中心设计要点，结合实际运维的需求进行深化设计，整个控制逻辑在编程之前提交给甲方进行确认。控制逻辑遵循下列原则布置：

各中压配电所引入的两路10kV大电之间、所有发电机电源和10kV大电电源之间不允许并网运转，同一段母线大电电源与油机电源不允许并网运转。为二选一逻辑关系；两路市电进线开关、电网母联开关、两路油机电源进线开关为五选二逻辑关系。

为防止带负荷送电，电网失电后需由油机备载电源供电时，先需断开对应失电母线上所有馈出线断路器开关，再执行单\双路电网失电的自动化转换控制逻辑；当失电母线重新带电时（切换至油机电源供电），根据参数中心工艺要求或负荷等级的重要程度依次遥控合闸馈线断路器开关，逐步恢复供电。

为了10KV供电系统的安全稳定，按招标要求措施布置时只考虑10KV机构无法满足供电需求时的自动控制投切功能，当大电恢复或者损坏解除后柴油发电机报警图标，系统不需要做自复功能控制，由运维人员跟上级供电部门核实确认之后，并进行现场确认后再手动使用。

10kV反措预案控制装置主要是在电网失电时完成恢复供电的转换，为智能运维管理的供应**服务，因此高压配电装置保护作用由综合保护装备完成，如速断，过流、过载保护、短路保护，变压器超发热跳闸等所有保护用途，当综合继电保护机构因保护动作使配电装备断路器跳闸动作时，控制机构将闭锁应不动作，但提供相应的告警信号告知运转维保人员。

整个系统设计应考虑后期装置扩建的的需求，确保后期扩建装置能接入，并对原有机构不会造成危害，控制流程只按当期进行设计，后期机构扩容时再进行控制流程的升级。

每段市电电源进线前端的PT 状态由本段母线上的控制系统进行监测，当两路电网的PT均失电，且市电进线开关未分闸（开关无保护分闸）时，延时4s对两路大电开关进行分闸，分闸后延时2s 对发电机组并机控制系统发出启动机组的信号。

当同时收到任意一组内两台监控系统发来的启动信号时，柴油发电机并机控制系统发出指令启动所有发电机组，并在备用（并列）母线上进行逐台并车。当发电机组并列台数达到11台（可根据负荷调整数量）时，机组完成并列，并列控制机构再次发出指令闭合备用母线上的馈电开关，应急母线向市电母线输出电能。

当大电母线上的备载电源进线开关前端的PT 被检查到带电，且监测市电无压后，断开本段母线个（二、三、四层）馈电变压器的馈电开关（一层馈电变压器的馈电开关不断开）。首先延时2 s，闭合本段母线上的备用电源进线 s，闭合本段母线上馈电至二层变压器的馈电开关；再次延时5 s康明斯柴油发电机故障代码，闭合本段母线上馈电至三层变压器的馈电开关；最后延时5 s，闭合本段母线上馈电至四层变压器的馈电开关。此时，完成电网电源向备载电源的切换和备载电源分步加载的过程，另一段母线控制要点同上。

大电电源恢复后，运维人员手动逐级转换恢复至电网电源供电状态，同时要求具备自动恢复功能，当设置为自动恢复时，要点如下。市电电源恢复后发电机组，10kV 自动转换装置会读取综保数据，判定电网电源已符合电源正常条件时，先控制跳开发电机组进线开关，确认跳开信号后（若未得到跳开信号应立即发出报警信号并机锁暂停下一步操作），跳开馈线至变压器的输出开关，再合上市电电源10kV 进线s步距，逐步闭合电网电源母线上馈电至每层变压器的输出开关，并在设定的发电机组停机延时时间到后发出机组停机命令。自动状态下，在柴发并列完成，备用电源开关尚未闭合前，若大电电源来电，则终止柴发带载逻辑，转换至大电侧带载。

一路大电失电后由另一路市电带两段母线时，此时如果第二路市电再失电，则断开母线s后断开第二路电网进线s后向发电机组并联控制机构发出启动机组的信号。逐步完成电网电源向备载电源的转换和备载电源分步加载的过程。若油机测试时两路大电失电，此时为手动使用，不涉及控制逻辑。

上述架构为了更加清晰的引荐了数据中心机房的电力架构和柴发机组的工作模式和转换逻辑，拆分的情况，各个参数中心的控制步骤可以灵活的选型，并配备EOP响应下的人员数量和过程。参数中心柴油发电机的控制逻辑非常重要，实用于多种状况下的大电失电及大电恢复等情形，会随着数据中心建设规模和等级的不同而复杂多样。它是数据中心供电装置的安全、可靠以及持久的强力**，对提高参数中心整个机构的可靠性起到深远目的。